Исаев С.И. Полярные сияния и процессы в магнитосфере Земли. Ленинград, 1972.
стационарном обтекании им цилиндрической полости электриче ское поле внутри полости равно нулю. Существенно иная картина наблюдается в нестационарном слу чае, в период становления процесса. Возмущение магнитного поля потока, вызванное обтеканием полости, распространяется от ее границ с конечной скоростью, и, следовательно, через время t после начала процесса возмущение охватывает лишь некоторый слой толщиной 5= и • t, где и — скорость проникновения маг нитного поля поверхностных токов в плазму. Предполагая, что возмущение магнитного поля распространяется в виде магнито- В F звуковой волны, примем в качестве и величину ѵ А= - т = , где Ѵ4лр р— массовая плотность плазмы. В остальном потоке поле В /.•„ остается невозмущенньш (рис. 91,6). Следовательно, вне слоя о электрическое поле в неподвижной системе координат Е ‘ = - | ѵ 0 . В „ . (56) Если толщина слоя § мала по сравнению с радиусом цилиндра и распределенный в нем электростатический заряд можно считать поверхностным, то равенство (53) остается справедливым, с той лишь разницей, что вне слоя § после В . = — В0. При этом плот ность поверхностного заряда оказывается равной с = — ^ ( v , * j 0), (57) т. е. совпадает с величиной а0 из равенства (49). Следовательно, электрическое поле Е* внутри полости, оп ределяемое, как и ранее, равенством (55) с величиной о, даваемой равенством (57), равно Е ‘ = - ! ( ѵ 0- ѵ ,)Х В л , (58) и при ѵ ,=^=ѵ0 это поле, в отличие от случая стационарного обте кания, не равно нулю. При выводе этой формулы предполагалось, что толщина возму щенного слоя 5 мала по Сравнению с радиусом цилиндра R . Если же величина 8 соизмерима с величиной R , то электроста тический заряд в слое нельзя считать сосредоточенным на поверх ности цилиндра, и формула (58) становится несправедливой. Тогда величина, E ' зависит от распределения заряда по толщине слоя, и строгое решение задачи становится чрезвычайно сложным. Поэтому мы ограничимся весьма грубыми оценками и предположим, что электрический заряд сосредоточен вблизи двух поверхностей: поверхности цилиндра S± (рис. 91, б) с плотностью, даваемой равенст вом (54), и внешней границы возмущенного слоя S 2 с плотностью, 157
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz